铝铜调控高熵合金

防污与抗生物腐蚀兼得

通过铝稳定富铜相，避免过度溶解，实现抗生物膜与耐微生物腐蚀的平衡。

Linlin, Yang · Enze, Zhou · Dong, Yizhe · Jiajie, He · Zehong, Tian · Bei, Liu · Yalin, Wu · Zhilin, Li · Zishuai, Zhou · Xiangyu, Li · Bin, Yu · 范永强 · 张明星 · Miaomiao, Cui · 卢一平 · Gu, Tingyue · Wang, Fuhui · Xu D.

Advanced Functional Materials 2025

具体参数

抗生物膜率

{'zh': '94.1', 'en': '94.1'} %

极化电阻倍数

{'zh': '20', 'en': '20'}

技术优势

防污不牺牲耐蚀性

铝通过降低富铜相与基体相之间的电位差，抑制了铜的过度溶解，避免因铜离子过量释放而加剧腐蚀。

钝化膜更致密

铝促进了钝化膜中铝和铬氧化物的形成，提供了对侵蚀性物质的强有力防御，从而提升了合金的耐微生物腐蚀能力。

抗菌机制明确

铜元素通过破坏细胞膜和诱导胞内活性氧物种产生来杀灭细菌，而铝的加入并未削弱这种抗菌效果。

应用场景

• 海洋工程用高熵合金：用作船体、螺旋桨等结构件，直接成型即兼具防污与耐腐蚀功能。
• 抗菌防污材料：替代现有依赖毒性离子释放的抗菌合金，降低对基体腐蚀的风险。
• 抗微生物腐蚀合金：在含微生物海水中，通过抑制细菌腐蚀与生物膜形成实现长效服役。
• 海洋装备防护涂层：通过热喷涂制备涂层，为现有设备赋予防污抗微生物腐蚀的双重功能。